大物仿真实验报告热敏电阻的温度特性

大学物理仿真 实验报告 热敏电阻的温度特性 一、实验目的 了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥的原理及使用方法，学习坐标变换、曲线改直的技巧。 二、实验所用仪器及使用方法 直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器。 三、实验原理 半导体热敏电阻的电阻—温度特性 热敏电阻的电阻值与温度的关系为： A，B 是与半导体材料有关的常数，T 为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为： Rt是在温度为 t 时的电阻值。 惠斯通电桥的工作原理 如图所示： 四个电阻R0，R1，R2，Rx 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx 就是待测电阻。在四边形的一对对角A 和C 之间连接电源，而在另一对对角B 和D 之间接入检流计G。当B 和D 两点电位相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。平衡时必有Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0 都已知，Rx 即可求出。 电桥灵敏度的定义为： 式中ΔRx 指的是在电桥平衡后Rx 的微小改变量，Δn 越大，说明电桥灵敏度越高。实验仪器 四、实验所测数据 • 不 同 T 所对应 的Rt 值 Rt均值，1 / T，及ln Rt的值 五、实验结果： 1.热敏电阻的Rt-t 特性曲线 数据点连线作图 在图上找到T=50 所对应的点做切线，可以求得切线的斜率： K=（500-0）/(0-85)=5.88 由此计算出：α=-0.031 二次拟合的曲线： 在图上找到T=50 所对应的点做切线，可以求得切线的斜率： K=（495-0）/(0-84)=5.89 由 由此计算出：α=--0.031 2.ln Rt -- (1 / T)曲线 仿真实验画出图线如下图所示 但计算机仿真实验画出的曲线图中A 的值计算有误，正确的A=0.0153.将图修正后如下： A=0.0153，B=3047.5383 由此写出 Rt= 0.0153 六、思考题 1. 如何提高电桥的灵敏度？ 2. 答：电桥的灵敏度和电源电压，检流计的灵敏度成正比，因此提高电源电压，检流计的灵敏度能提高电桥灵敏度。另外，检流计电阻，桥臂总阻值，桥臂电阻比也关系到电桥的灵敏度，因此合适的桥臂总阻值，桥臂电阻比也能提高电桥灵敏度。 2. 电桥选择不同量程时，对结果的准确度(有效数字)有何影响？ 答：第1 测量盘（×1000），即第1 测量盘不置于“0”时，结果的有效数字位数都为四位。但选择不同量程时，电阻精确到的小数位数不同。选择量程时，要尽量使能读取四位有效数字，即第1 测量盘不置于“0”。